• 한국화재소방학회논문지
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• 제26권2호
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• pp.75-83
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• 2012

반밀폐된 구획에서 발열량 변화에 따른 환기부족화재의 비정상 열 및 화학적특성에 관한 실험적 연구가 수행되었다. 이를 위해 실규모 ISO 9705 표준화재실의 출입구 폭이 0.1 m로 축소되었으며, 구획 중앙에 설치된 분사노즐을 통해 헵탄 연료의 유량은 선형적으로 증가되었다. 구획 내부의 온도, 열유속, 화학종농도 그리고 발열량의 연속적 측정이 이루어졌으며, 비정상 열 및 화학적특성을 표현하기 위하여 총괄 당량비의 개념이 적용되었다. 주요 결과로서, 총괄 연소효율과 구획 내부의 국부 연소효율은 시간에 따라 매우 다른 결과를 보이며, 이론과 측정된 발열량을 통한 총괄 당량비 역시 큰 차이를 보이게 된다. 온도, 열유속 및 화학종 농도의 시간에 따른 변화는 총괄 당량비 개념를 통해 표현될 수 있었다. 구획 내부에서 CO의 농도는 총괄 당량비 2.0~3.0의 범위에서 최대값을 보이며, 보다 과농한 조건에서 점차적으로 감소되는 현상이 발견되었다. 추가로 본 실험을 통해 얻어진 반밀폐된 구획화재의 비정상 열 및 화학적 거동은 향후 현실적인 화재 모델링을 위한 검증 데이터로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제34권3호
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• pp.18-27
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• 2020

국내 복합영상관의 단일 가연물을 대상으로 실물 화재실험이 수행되었으며, 측정된 열발생률(HRR)에 대한 디자인 화재곡선 방법(General 및 2-stage methods)에 따른 최대 HRR 및 화재성장률에 대한 정량적 차이가 검토되었다. 가연물의 용도 및 화재하중의 관점에서 대기공간과 영화상영관으로 구분되어, 총 12개의 가연물이 선정되었다. 주요 결과로서, 2-stage method 통해 산출된 최대 HRR 및 화재성장률은 General method의 결과와 정량적으로 큰 차이가 있음을 확인하였다. 초기 화재단계의 보다 정확한 화재성장률을 고려할 수 있는 2-stage method의 활용은 정확한 ASET과 RSET 뿐만 아니라 화재감지기 및 소화설비의 작동시간을 보다 정확히 예측하는데 매우 유용할 것으로 기대된다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제24권2호
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• pp.82-88
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• 2010

본 연구에서는 자동차 내장재에 적용되고 있는 플라스틱 합성물질의 화재위험성을 알아보기 위하여 콘칼로리미터를 이용한 열방출특성, 연기밀도시험기를 이용한 연기발생특성 및 독성지수시험기를 이용한 유 독성을 측정하였다. 자동차 내장재를 구성하고 있는 주요 부위별로 3종류씩 총 12개의 시편을 준비하여 실험하였다. 콘칼로리미터 실험결과, PVC sheet 및 PVC leather가 약 2초의 가장 빠른 착화시간을 보였으며, 12개의 시편 중 8개의 시편이 10초 이내의 착화시간을 나타냈다. 최대열방출률은 232~635$kW/m^2$ 정도로서 나일론과 PE로 구성된 플로우매트가 $635kW/m^2$의 가장 큰 최대열방출률을 보였다. Rubber로 구성된 보조매트는 최대열방출률은 가장 낮았지만 총열방출은 가장 큰 값을 보였다. 연기밀도시험기 실험 결과, rubber로 구성된 보조매트는 약 924의 가장 큰 연기밀도값을 보였으며, 초기연기발생량을 확인할수 있는 VOF4값은 PVC leather로 구성된 시트가 가장 큰 값을 나타냈다. 독성지수시험기 실험결과, 대부분의 시편에서 이산화탄소의 치사농도를 초과하였고, PVC를 포함하고 있는 시편에서 염화수소 및 브롬화수소의 검출수치가 비교적 높게 나타났으며, 치사농도를 초과하였다. 13가지 특정가스의 치사농도와 발생농도를 이용한 독성지수는 PVC sheet가 상대적으로 가장 높은 것으로 나타났으며, 모든 시편의 독성지수 1을 초과하는 결과를 보였다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2011년도 정기총회 및 추계학술대회 논문집
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• pp.1426-1431
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• 2011

A study on the standardization of design fire HRR(heat release rate) curve was conducted for various railcar from the fire simulation or the fire tests. These standard curves are listed on the tunnel fire safety manual which will be used for the QRA(quantitative risk analysis) process of the long railway tunnels. The design fire curve is based with four simple factor representing the key of fire curve characteristics. Flashover time, maximum HRR and burn out time are the key factors of the design fire curve. Specially total heat release is decided by the burnable material amount in the car.

• 대한기계학회논문집B
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• 제20권2호
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• pp.605-615
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• 1996

Laminar flows in which mixing and chemical reactions take place between parallel streams of reactive species are studied numerically. The governing equations for laminar flows are from two-dimensional compressible boundary-layer equations. The chemistry is a finite rate single step irreversible reaction with Arrhenius kinetics. Ignition, premixed flame, and diffusion flame regimes are found to exist in the laminar reacting mixing layer at high activation energy. At high Mach numbers, ignition occurs earlier due to the higher temperatures in the unburnt gas. In diffusion regimes, property variations affect the laminar profiles considerably and need to be included when there are large temperature differences. The maximum temperature of a laminar reacting mixing layer is almost linear with the adiabatic flame temperature at low heat release, but only weakly at high heat release.

• 한국철도학회논문집
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• 제7권3호
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• pp.180-185
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• 2004

The present study investigates the effect of fire growth model on fire development characteristics in a carriage. The parallel processing version of FDS code is used to simulate the fire driven flow in a carriage and two types of fire growth model which are flame spread model and t$^2$ model are examined for the same geometrical condition. The heat release rates(HRR) of both model are similar each other until 30 s after ignition, but the flame spread model predicts 5 times higher than those of the t$^2$ fire model during the quasi-steady fire period. Maximum heat release rate in the case of flame spread model reaches about to 12 MW at 100 s after fire ignition. Also, various database of fire properties for combustible materials and more elaborate combustion model considering the flame spreading phenomena are required for better predictions of fire development characteristics using numerical simulation.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제32권5호
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• pp.737-746
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• 2008

Numerical study is conducted to grasp preferential diffusion effects on flame characteristics in $H_2/CO$ syn-gas diffusion flames diluted with $CO_2$. The models of Sun et al. and David et al., which have been well known to be best-fitted for $H_2/CO$ synthetic mixture flames. are evaluated for $H_2/CO$ synthetic mixture flames diluted with $CO_2$. Comparison of flame structures with mixture-averaged species diffusion and suppression of the diffusivities of $H_2$ and H was made. The behaviors of maximum flame temperatures with those species diffusion models are not explained by scalar dissipation rate but by the nature of chemical kinetics. Importantly-contributing reaction steps to heat release rate are also compared for the three species diffusion models in $H_2/CO/CO_2$ flames with and without $CO_2$ dilution.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제2권6호
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• pp.102-109
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• 1994

As a fundamental study to apply high pressure injection system to direct injection diesel engine, fuel injection system and constant volume combustion chamber were made and the behaviors of evaporating spray with the variation of injection pressure and the ambient gas temperature were observed by using high speed camera, and the combusion characteristics with the variation of injection pressure and A/F ratio were analyzed. As injection pressure increases, spray tip penetration and spray angle increase and, as a results spray volume increases. This helps an uniform mixing of fuel and air. Spray liquid core length decreases as ambient gas temperature increases, while it decreases as injection pressure increases but the effect of ambient gas temperature is dorminant. As injection pressure increases, ignition delay is shortened and combustion rate being raised, maximum heat release rate increases. It become clear that High injection pressure has high level of potential to improve the performance of DI-diesel engine.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제22권1호
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• pp.84-92
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• 2008

본 연구에서는 영동지역의 대표 수종인 소나무와 떡갈나무를 대상으로 주요 부위별 열적특성을 고찰하고자 콘칼로리미터 시험을 수행하여 중량변화, 착화시간, 화염유지시간, 발열량 그리고 CO와 $CO_2$ 배출농도를 비교 분석하였다. 소나무와 떡갈나무 모두 가지의 총중량감소가 가장 크게 나타났으며, 낙엽의 착화시간이 9 s 정도로서 가장 빠르게 나타났다. 낙엽과 수피부위의 화염유지시간은 $640{\sim}1,016s$ 정도였으며, 총방출열량은 낙엽비 생엽의 2배 정도인 60.1 $MJ/m^2$로 가장 높게 나타났다. 또한, CO 및 $CO_2$의 최대 배출농도는 떡갈나무의 가지부위가 소나무의 가지보다 2.82배 이상 높게 나타남으로써 소나무와 떡갈나무의 열적특성은 부위별로 많은 차이가 있음을 확인하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제33권1호
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• pp.50-59
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• 2019

과환기 화재조건에서 화원과 측벽의 거리에 따른 화재특성에 관한 실험 및 수치해석 연구가 수행되었다. 1/3 축소된 ISO 9705 화재실이 제작되었으며, Spruce wood crib이 연료로 사용되었다. 구획 내부의 현상 이해를 위하여 Fire Dynamics Simulator (FDS)를 활용한 시뮬레이션이 수행되었다. 개방된 공간 화재에 비해 구획실 화재는 벽면의 열 피드백 효과로 인하여 질량 감소율과 열발생률이 증가됨이 확인되었다. 측벽과 화원의 거리가 감소됨에 따라 화염으로의 공기 유입 제한에도 불구하고 주요 화재특성인 최대 질량 감소율, 열발생률, 화재 성장률, 온도 및 열유속이 증가되었다. 특히 측벽과 화원이 접촉되었을 때 이들 물리량의 가장 큰 변화가 확인되었다. 추가로 화원과 측벽의 거리에 따른 구획 내부의 유동구조의 변화로 인하여 온도의 수직분포에 상당한 변화가 발생됨이 확인되었다.